Не только рентген
В России и за рубежом существуют самые разные медицинские системы метрических измерений человеческого тела. Они помогают конструировать индивидуальные корсеты, но это почти не применяют в лечебной практике в связи со сложной формой представления результатов.
Часто сделанные в разное время измерения между собой просто не согласуются, и у врача не получается по ним что-то отслеживать. Так что для лечения того же сколиоза у детей, медики должны многократно назначать пациентам вредное для здоровья рентгеновское обследование.
Под руководством Маргариты Кожевниковой отечественные специалисты из НИИ общей патологии и патофизиологии РАМН, а также – Татьяны Скрыпицыной из Московского государственного университета геодезии и картографии (МИИГАиК) создали фотограмметрический метод измерения тела человека с учетом всех пожеланий врачей.
Фотограмметрия – это научно-техническая дисциплина, которая занимается определением формы, размеров и прочих характеристик объектов по их фотоизображениям.
Например, если у вас есть два или несколько снимков, которые сделаны с разных точек, тогда можно построить объемную модель. При помощи стереофотограмметрии происходит картирование рельефа даже планеты Земля и других планет.
Данный метод используют и в архитектуре, в археологии и криминалистике.
Его не раз пытались внедрить и в медицину. Компьютерная 3D-модель, в отличие от обычного просмотра дает количественную оценку нарушений формы тела и позволяет отследить динамику ее видоизменений. Это крайне важно в ортопедии, косметологии и неврологии.
Линии тела
– Мы решили, что раз можно посмотреть на Землю, то точно так же можно взглянуть и на спину ребенка, который страдает от сколиоза и по ее рельефу определить, как хорошо лечение, – цитирует доцента кафедры Татьяну Скрыпицыну РИА Новости.
Исследователи создали установку из двух синхронизированных фотокамер.
Похожий результат можно было получить раньше лишь с помощью дорогостоящих приборов компьютерной и оптической топографии — отечественной КОМОТ или немецкой DIERS. Но они были лишь в крупных специализированных центрах. Эти обе системы были основаны на бесконтактном оптическом обследовании – когда на пациента проецировали сетку горизонтальных или вертикальных линий, а потом изучали степень их кривизны и строили 3-D модель.
Метод, который предложили российские ученые, вообще не требует ничего, кроме двух самых простеньких фотоаппаратов, зафиксированных на штативе. Что, согласитесь, по силам любой поликлинике. И практически любому ФАПу. Обрабатывать же изображения можно и дистанционно.
Точка отсчета
Исследователи ставили перед собой задачу перейти от 3D- к 4D-моделированию, иными словами – заложить в систему вероятность сравнения объемных моделей одного и того же человека разного времени. Для этого необходимы точки отсчета, к которым программа будет привязываться каждый раз.
– Нам было важно найти анатомические ориентиры, который не меняются с возрастом, — пояснила Скрыпицына. — Анализ продемонстрировал, что самая устойчивая точка на человеческом теле – это копчик. Программа лишь поднимает из нее вертикальную ось, после чего и выстраивает из нее выстраивает идеальную модель.
Это дало возможность создавать 4D-модели, где градиент цветов отражает скорость того, как меняется поверхность — от белого в конкретных областях до максимально насыщенного — там, где и происходят мощные трансформации.
Такие модели – по мнению ученых – пригодятся после операций. Косметических – в том числе, а также – заболеваниях, которые провоцируют опухоли и отеки.
И подобное – далеко не все.
– На каждом сечении туловища возможно отыскать центры масс, всего лишь соединив их, и посмотреть, как сильно такая линия близка к оси позвоночника, – рассказал исследователь. – Отклонение от настоящего положения центра масс провоцирует то, что человека перекашивает. Если осуществить своевременную корректировку, то все возвратиться на место.
В таких ситуациях, как правило, людей отправляют на рентген. Но злоупотреблять рентгеном не стоит. Существуют западные разработки, где специальное устройство, которое подключено к смартфону, сканирует человеческое тело со всех сторон, но они не всегда доступны.
Такой способ, который предложили российские ученые, не требует никаких дорогостоящих приспособлений. Одновременно он и простой, и безопасный. ОН успел пройти экспертизу и у него есть оформленный патент на изобретение.
Написано на лице
– В тот момент, когда неврологи увидели наш метод, они сразу же спросили, не хотим ли мы его как-то применить для оценки естественной асимметрии лица, – рассказала Татьяна Скрыпицына. — Всем нам известно, что лица несимметричны, но пока неизвестно, в какой именно момент это превращается в индикатор патологии. Врач раньше определял подобное на глаз, по опыту. Но в наш цифровой век необходима количественная оценка. Мы занимались измерением расположения и тонусом мышц на лице, а также оценивали их устойчивость, в то же момент мы определяли, и то, насколько левая сторона лица отличается от правой стороны – по точкам, и по рельефу. В итоге мы, как гадалки по руке, установили сразу все диагнозы. Только по лицу!
Чтобы визуализировать результаты картирования лиц, специалисты пользовались тем же приемом контрастной окраски. Мы видели много интересного. В итоге выяснилось, что у мужчин мышцы лица гораздо подвижнее, что мимика у них более активная, чем у женщин.
– У фотограмметрии лиц очень большие перспективы, – заявили исследователи. -Неврологи, благодаря фотограмметрии, могут отслеживать динамику восстановления пациентов непосредственно после инсульта. Они могут буквально с миллиметровой точностью оценивать эффективность лечения. Такой метод может помочь и челюстно-лицевых хирургам, в то время как динамическое 3D-моделирование лиц очень востребовано в косметологии.
Фотоснимки, которые делают в обязательном порядке до и после операций, нужно, по мнению ученых, наполнить и объемной моделью. Это сделает легче не только корректировку результата, но и выступит в роли объективного доказательства при возникновении спорных ситуаций и судебных разбирательств.
Ранее ученые выявили скрытый признак деменции, который проявляется за 17 лет до диагноза.
